Открытие, которое легло в основу многообещающей нанотехнологии

ForbesНаука

На границе миров: почему открытие квантовых точек заслужило Нобелевскую премию

В 2023 году Нобелевскую премию по химии получили ученые, открытие которых легло в основу многообещающей нанотехнологии. Она уже применяется в электронике, а в будущем может найти нишу в самых разных областях — от квантовой связи до медицины, уверен научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев

Анатолий Глянцев

Лауреаты Нобелевской премии по химии 2023 года (на экране) Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов (Фото Claudio Bresciani / TT News Agency via AP)

Нобелевской премии по химии удостоены ученые Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов. Премия присуждена им «за открытие и синтез квантовых точек». Так называются нанометровые частицы вещества, свойства которых определяются удивительными законами квантовой механики. Квантовые точки уже используются в современных дисплеях и светодиодах, но эксперты прочат им куда более впечатляющее будущее.

Луис Брюс — американец. Мунги Бавенди родился во Франции, но научную карьеру начал в США, где сейчас и работает. Алексей Екимов родился и сделал «нобелевское» открытие в СССР, но позже эмигрировал в США.

Число песчинок

В известной сказке герой должен износить семь пар железной обуви, прежде чем достигнет цели. Даже маленькие дети понимают смысл этого приема. Железо есть железо, что из него ни делай, гвоздь или сапог. Проще износить собственные ноги, чем железные башмаки.

Когда дети подрастают и идут в школу, они узнают, что у железа, как у всякого вещества, есть особые свойства: плотность, электрическое сопротивление, теплопроводность, коэффициент отражения света. Это свойства материала, а не сделанных из него предметов, поэтому они одинаковы у миниатюрного гвоздя и тяжелой наковальни. Физические законы, описывающие эти свойства, просты и интуитивно понятны. Масса равна плотности, умноженной на объем. Сила тока — напряжению, деленному на сопротивление.

Вскоре школьники узнают, что вещество состоит из атомов и молекул. Любознательный ученик может спросить: проводит ли ток молекула воды? Отражает ли атом алюминия свет так же хорошо, как алюминиевое зеркало? Утонет ли в воде атом железа?

Правильный ответ состоит в том, что сам вопрос не имеет смысла. Плотность, электропроводность, отражательная способность — все эти характеристики появляются, когда атомы вещества собираются в огромных, как говорят ученые, —макроскопических количествах. Например, в стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане. Свойства же отдельного атома совсем не похожи на свойства вещества в целом. Ими управляют законы квантовой физики. Эти законы резко противоречат нашей интуиции: чего стоит только тот факт, что электрон в атоме не имеет определенной траектории, а как бы размазан по всему пространству! Квантовые законы можно изложить лишь с помощью сложной математики, обыденного языка для этого просто не хватает.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Это я беру на себя: почему бизнес все чаще размещает IT-решения на своих серверах Это я беру на себя: почему бизнес все чаще размещает IT-решения на своих серверах

Почему бизнес предпочитает развивать свою IT-инфраструктуру?

Forbes
Могут ли космонавты простудиться в космосе? Могут ли космонавты простудиться в космосе?

Застрахованы ли космонавты от болезней во время своих миссий?

ТехИнсайдер
В ушах и носу млекопитающих нашли новую скелетную ткань — липохрящ В ушах и носу млекопитающих нашли новую скелетную ткань — липохрящ

Группа ученых из десяти стран открыла липохрящ — новую скелетную ткань

N+1
Лови момент Лови момент

Для создания идеального кадра нужна синергия двух элементов: спорта и природы

Men Today
Как понимать картины в музее: простые советы от искусствоведа Как понимать картины в музее: простые советы от искусствоведа

Как правильно воспринимать произведения искусства?

Psychologies
«Писательницы больше ходят по земле»: как женщины меняют современную литературу «Писательницы больше ходят по земле»: как женщины меняют современную литературу

Что новое поколение авторов привнесло в современную российскую литературу

Forbes
Практические вопросы: Почему горит индикатор TPMS и как это исправить? Практические вопросы: Почему горит индикатор TPMS и как это исправить?

Что такое индикатор TPMS?

4x4 Club
Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами

Шесть загадочных убийств, на расследование которых ушли десятилетия

Правила жизни
Василий Розанов: возле русской идеи Василий Розанов: возле русской идеи

«Покажите мне Ленина. Ужасно интересуюсь. Я – монархист Розанов»

Знание – сила
Тыква: польза и вред. Что приготовить из главного осеннего продукта? Тыква: польза и вред. Что приготовить из главного осеннего продукта?

Польза и вред тыквы, а так же способы её приготовления

Psychologies
Возможны ли пилотируемые полеты к звездам? Возможны ли пилотируемые полеты к звездам?

«Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели…»

Знание – сила
«Поиграть в игру «Поиграть в игру

Как изменились привычки покупателей за последние полтора года?

РБК
Соло для двоих Соло для двоих

6 вещей в сексе, которых давно пора перестать стесняться

Лиза
Гвинейская тиляпия — живой памятник временам климатического оптимума голоцена в сахаре Гвинейская тиляпия — живой памятник временам климатического оптимума голоцена в сахаре

Почему один и тот же вид рыб обитает в разных условиях?

Наука и жизнь
Что такое креатин: нужно ли его пить спортсменам и какие преимущества у него есть Что такое креатин: нужно ли его пить спортсменам и какие преимущества у него есть

Необходим ли креатин тем, кто не «живет» в спортзале?

ТехИнсайдер
Хорошие ужастики 90-х, которые почти никто не видел Хорошие ужастики 90-х, которые почти никто не видел

Хорроры 90-х, которые прошли мимо массового зрителя по разным причинам

Maxim
Как перестать критиковать близких: 3 шага Как перестать критиковать близких: 3 шага

Чтобы не ставить отношения под угрозу, важно не поддаться желанию критиковать

Psychologies
Формы вкуса. Из каких бокалов пить российские автохтоны Формы вкуса. Из каких бокалов пить российские автохтоны

В каких бокалах раскроют вкус вина из автохтонных сортов российского винограда

СНОБ
Сергей Безбородов: «Продолжим строить бизнес по собственным правилам» Сергей Безбородов: «Продолжим строить бизнес по собственным правилам»

Сергей Безбородов вспоминает о рождении компании Qtec

РБК
Штраф за домовитость Штраф за домовитость

Гендерное неравенство имеет глубокие институциональные и культурные корни

Эксперт
Смотримся в черное зеркало — 2: как развиваются отношения моды и искусственного интеллекта Смотримся в черное зеркало — 2: как развиваются отношения моды и искусственного интеллекта

Как трансформируется взаимодействие модной индустрии с искусственным интеллектом

Правила жизни
Геологи нашли остатки исчезнувшей древней океанической плиты Палеотихоокеанского супербассейна Геологи нашли остатки исчезнувшей древней океанической плиты Палеотихоокеанского супербассейна

Понтийская плита была размером с четверть современного Тихого океана

N+1
Звезда Востока. 5 весомых причин для поездки в Узбекистан Звезда Востока. 5 весомых причин для поездки в Узбекистан

Лучшие сезоны для поездок в Узбекистан: весна и осень

Лиза
Сознание глобального гражданина и искусственный интеллект | Global Citizen Consciousness and Artificial Intelligence Сознание глобального гражданина и искусственный интеллект | Global Citizen Consciousness and Artificial Intelligence

Южнокорейский путь в реализации «третьей миссии» университетов

Позитивные изменения
Плоский червь съел защищавшую яйца паучиху Плоский червь съел защищавшую яйца паучиху

Первый известный пример охоты наземных планарий на пауков

N+1
Что делать, если разбилась пудра для лица? 3 гениальных способа восстановить любую рассыпчатую косметику Что делать, если разбилась пудра для лица? 3 гениальных способа восстановить любую рассыпчатую косметику

Разбитую пудру можно починить, да так, что ее невозможно будет отличить от новой

ТехИнсайдер
Практические вопросы: Автомобильный кондиционер зимой Практические вопросы: Автомобильный кондиционер зимой

Нужно ли включать кондиционер зимой?

4x4 Club
Практические вопросы: Почему запотевают окна? Практические вопросы: Почему запотевают окна?

Попробуем разобраться, из-за чего окна в машине становятся запотевшими

4x4 Club
Объединенные решения Объединенные решения

Как корпоративный мир переживает бум продуктов для внутренних коммуникаций

РБК
«Вряд ли это так больно»: почему мужчины не верят женщинам — история от первого лица «Вряд ли это так больно»: почему мужчины не верят женщинам — история от первого лица

Почему мужчины с детства считают, что женщины — истерички и нытики

Psychologies
Открыть в приложении